Saulės fotoelementai su kiekviena diena tampa vis tobulesni ir efektyvesni. Tačiau jei oras nėra saulėtas, o lietingas, jie vis dar nėra tokie naudingi kaip norėtųsi. Panašu, kad mokslininkai jau atrado šios problemos sprendimą, tai visiškai nauji hibridiniai saulės elementai. Jie geba gaminti elektros energiją tiek saulei šviečiant, tiek lietui lyjant.
„Mūsų tyrimai parodo naują energijos gavybos koncepciją esant bet kokioms oro sąlygoms“, – teigė vienas iš „ACS Nano“ moksliniame žurnale paskelbto tyrimo autorių Baoquanas Sunas. Triboelektrinis nanogeneratorius arba TENG yra pagrindinė naujosios sistemos dalis.
Šis prietaisas gamina elektros energiją, kuri atsiranda dėl dviejų medžiagų trinties. Tai labai panašu į statinę elektros energiją. Tad ir krentant lietaus lašams ant šių hibridinių saulės fotoelementų gaunama elektros energija.
©ACS Nano | pubs.acs.org
Kinijos Soochow universiteto mokslininkų tyrimas būtent tai ir parodė, kad fotoelemento celė dirba net ir lietingu oru. Nors pati TENG idėja nėra visiškai nauja, tačiau svarbiausia buvo sukurti tokią sistemą, kuri nebūtų nei pernelyg sudėtinga ar tiesiog fiziškai sunki. „Dėl mūsų unikalaus įrenginio dizaino, jis yra itin lengvas, – teigė Sunas. – Ateityje mes planuojame integruoti šiuos hibridinius saulės fotoelementus į mobilius ir lanksčius įrenginius, kaip pavyzdžiui elektroninius drabužius.“
Šio tyrimo atveju ant fotoelemento celių buvo uždėtas papildomas dviejų polimerų sluoksnis, kuris ir atliko TENG darbą. Krentantis lietus priverčia liestis du viršutinius celės sluoksnius ir taip dėl dviejų medžiagų trinties atsiranda elektros energija. Šie papildomi sluoksniai yra skaidrūs, todėl ir saulės energija gali būti paverčiama elektros energija, kaip ir tradiciniuose saulės fotoelementuose.
Testų metu šis hibridinis fotoelementas veikė kaip tradicinė saulės fotoelementų celė ir kaip triboelektrinis nanogeneratorius.
Sekantis mokslininkų laukiantis iššūkis yra padidinti šios sistemos pagaminamos elektros energijos kiekį, kad tai taptų komerciškai patrauklia technologija. Tačiau tai yra milžiniškas žingsnis, kuris įrodė, kad pati koncepcija yra teisinga – saulės fotoelementai gali dirbti ir lietui lyjant.
O geriausias dalykas yra tas, kad tokie hibridiniai saulės fotoelementai faktiškai galėtų dirbti 24 valandas per parą. Juk lietus lyja ir nakties metu. Prie šios idėjos mokslininkai jau dirba senokai ir ją įgyvendinus iškart padidėtų atsinaujinančios energijos potencialas.
